裝配式建筑施工HSE風險評價

萬梅

摘要：由于傳統的風險分析方法較多都存在主觀性，為了提高裝配式建筑施工的風險管理，本文以職業健康、安全與環境（HSE）3方面入手構建風險清單，接著采用項目分解結構—風險分解結構（WBS-RBS）和層次分析法（AHP）構建評價模型，以武漢美好長江首璽項目為實例，通過計算風險度確定風險等級。結果表明：用此模型求得的主體工程（PC結構吊裝和現澆）的風險度為155.2，處于中等風險，其中高空墜物、運輸、臨邊操作不當、惡劣天氣、構件運輸環境等5個因素是最主要的影響因素;評價結果與工程實際基本吻合。

Abstract： Because traditional risk analysis methods are subjective， in order to improve the risk management of prefabricated building construction， this paper builds a risk list based on occupational health， safety and environment （HSE）， and then adopts project decomposition structure-risk decomposition structure. （WBS-RBS） and Analytic Hierarchy Process （AHP） are used to construct the evaluation model. Taking the Wuhan Yangtze River First Project as an example， the risk level is determined by calculating the risk. The results show that the risk of the main project （PC structure hoisting and cast-in-place） obtained by this model is 155.2， which is at medium risk， including 5 falling objects， transportation， improper operation， bad weather， and component transportation environment. The factors are the most important factors; the evaluation results are basically consistent with the engineering practice.

關鍵詞：健康、安全與環境（HSE）;裝配式建筑; WBS-RBS;層次分析法（AHP）;風險評價

Key words： health，safety and environment （HSE）;prefabricated building;WBS-RBS;analytic hierarchy process （AHP）;risk assessment

中圖分類號：TU714 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0112-03

0 ?引言

隨著科學技術的不斷發展，建筑業也迎來了新的革命，但由于我國傳統建筑行業存在生產體制不健全、結構不合理、環境污染嚴重等問題。在此背景下，政府明確提出“推廣裝配式建筑，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%”的發展目標，使裝配式建筑的發展成為建筑業轉型升級的核心手段。但由于我國裝配式建筑處于發展初期階段，建筑自身在施工現場管理，技術等方面還存在一定的問題，且與傳統建筑相比，主要以高空作業和吊裝作業為主施工的裝配式建筑比普通施工多了很多安全隱患。我國研究者對這些問題進行了深入的研究。陳偉[1]等運用灰色聚類評價方法構建了裝配式建筑工程安全狀態測評模型，搜索出影響施工安全性的關鍵因素。黃桂林[2]將可拓理論運用于裝配式住宅施工過程安全風險評價，準確地得出了安全風險等級。還有待進一步深化。

隨著健康、安全和環境（HSE，Health，Safety and Environment）管理模式受到社會的廣泛關注[3]，對風險評價的研究越來越多。而項目分解結構—風險分解結構（WBS-RBS，Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure），能夠減小不全面性，結合AHP，達到對作業的定量評價。因此，本文將這兩種方法結合，構建裝配式建筑施工HSE風險評價模型，并以武漢美好長江首璽為實例進行研究，以期較好解決裝配式建筑工程施工的風險問題。

1 ?裝配式建筑施工HSE風險評價體系

裝配式建筑施工建設存在許多風險，這些風險因素可以分為職業健康、人員安全、環境風險三類，因此以這三類為準則層構建風險評價體系。再依據《職業病危害因素分類目錄》[4]、《企業職工傷亡事故分類標準》[5]、《生產過程危險和有害因素分類代碼》[6]等標準，和大量文獻歸納整理，結合裝配式建筑工程施工作業特點，將三者分別分解為3，5和4個共12個指標層，形成HSE風險評價指標體系，見表1。

2 ?裝配式建筑施工HSE風險評價模型

2.1 WBS-RBS的風險識別

WBS-RBS[7]既能把握項目全局，又能深入細節。該風險識別過程可分為三個方面：①構建WBS，即把項目的整個工作內容進行分解;②構建RBS，即將項目存在的風險進行分解;③以RBS為行，WBS位列，構建WBS-RBS耦合矩陣，形成映射關系。如圖1所示。

2.2 風險衡量

將事故發生的概率與該事故造成的損失相乘從而進行風險衡量，但該公式客觀性太強，忽視了風險與人的關系，而施工風險與施工人員主觀因素密切聯系，因為施工人員除了關心施工風險事故概率和后果，更關心自身的安全，因此格雷厄姆（K. J. Graham）和金尼（G. F. Kinney）[8]提出了一種衡量施工安全風險源的方法，它認為施工作業條件中風險大小（D）（表5） 主要由發生事故的概率（L）（表2）、人員暴露在風險中的時間（E）（表3）以及 事故發生后的可能后果（C）（表4）[9]3個因素決定，即：

D=L·E·C ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

所以，WBS-RBS耦合矩陣中施工作業的風險大小可以由式（1）來衡量。

2.3 AHP法確定權重系數

AHP是一種對定性問題進行定量分析的決策方法，多用于計算權重。在對風險進行RBS分解后，接著用AHP求出各風險因素的權重。先對同級的風險因素進行兩兩比較，專家用1-9為維度進行打分，構建判斷矩陣，通過歸一化處理得到權重系數，最后進行一致性檢驗來保證結果可靠。

2.4 風險度計算

由公式AHP法計算出風險因素的權重系數（？姿），確定風險源的風險值（D），施工作業的風險度計算公式如下：

（2）

3 ?工程實例

3.1 工程概況

武漢美好長江首璽項目是目前武漢最高的裝配式項目住宅，該地塊總建筑面積22.7萬m2，為武漢市第二個裝配式精裝高層住宅。其中11號樓采用裝配整體式混凝土剪力墻結構，預制構件種類為外墻板、陽臺、樓梯、剪力墻、隔墻板和疊合樓板，裝配率達到70%以上。小區樓棟總數共13棟，總戶數2296戶。

3.2 WBS-RBS風險識別

①根據裝配式建筑施工結構關系和施工工藝特點，將武漢美好長江首璽項目分解為7個作業單元;施工準備、基礎工程、主體工程、二次結構、裝飾裝修、室外總體工程和竣工驗收。

②RBS則用表1中的HSE體系進行分類，共分為3層。

③依據上述歸納構建WBS-RBS矩陣。WBS作為行，RBS則為列，建立施工作業與風險因素的聯系，見表6。

表6中0表示耦合不產生風險，其他數值表示耦合后某個施工作業的風險大小。通過矩陣，可以從宏觀上呈現工程項目全貌，也可以從微觀上把握風險對施工作業的影響情況，使得裝配式建筑工程的施工風險分析更加客觀、全面、有層次，從而有利于HSE風險管理。

3.3 風險衡量

本文L，E，C和D的取值參考了格雷厄姆和金尼提出的LEC作業風險定量化標準。將L、E、C三者數據相乘即可得到不同施工作業的風險大小，計算結果見表6。

3.4 AHP確定權重系數

由于論文篇幅有限，僅以主體工程（PC結構吊裝和現澆）（W3）這個作業單元為例來說明方法的應用。關于主體工程（W3）對應的風險因素為R1-R12。經過裝配式工程HSE管理部各專家現場調查和研究，兩兩比較風險因素，建立判斷矩陣，最后計算出權重（見表7）。結果顯示，總權重與風險D成正相關，總權重越大則風險D值越大，結合工程實際狀況，評價結果比較可靠。

3.5 風險度計算和評價結果分析

由風險度計算式（2）和表7中得到的各因素總權重以及對應的風險值，可以計算出施工作業W3的風險度DW6=155.2，介于70-160之間，風險等級處于顯著危險，需要整改。通過計算施工作業風險度，可以得出：

①在表7中可以看出，主體工程W3的主要風險因素有：高空墜物（R4）、運輸車輛（R5）、臨邊操作不當（R7）、惡劣天氣（R9），構件運輸環境（R10）共5個因素，其中R4、R5屬于高度風險，R7、R9、R10是顯著風險，這說明在裝配式建筑主體施工時，施工物品高處墜落，PC構件運輸帶來的風險是施工比較容易出現的，需要立即采取控制措施，并制定相關事故應急預案。此外，對于施工人員臨邊操作的規范，惡劣天氣施工及構件運輸的環境風險，也要重視，有針對性采取處理措施。評價結果較好的反映了施工實際情況。

②按照W3的計算模式，得到其他施工作業的風險度及主要風險因素，從而掌握裝配式建筑工程各施工工序的具體風險狀況，通過對主要風險因素的預防和應對，從而提高HSE的施工風險管理水平，有效防止施工事故發生。

③求出W1—W風險度后進行排序，排在前面的施工作業是需要重點關注的作業工序，要加強管理和風險防范。

4 ?結論

①基于裝配式建筑工程HSE的風險管理方法，通過大量文獻整理及專家評價，結合裝配式建筑工程施工作業特點，將職工健康、安全、環境保護三者分解為12個指標層，構建HSE風險評價指標清單。接著將WBS-RBS和AHP相結合，對作業和風險層分解，克服了一般方法的不全面性，接著用AHP確定風險權重，最后結算施工作業的風險度，使定性分析與定量達到統一。

②通過武漢美好長江首璽項目實例，確定施工作業的風險大小和風險權重，接著通過計算風險度得到不同施工作業的重要程度，結果表明，此方法可以較準確得出主要風險影響因素，對裝配式建筑工程項目的風險管理有指導意義。

參考文獻：

[1]陳偉，付杰，熊付剛，等.裝配式建筑工程施工安全灰色聚類測評模型[J].中國安全科學學報，2016，26（11）：70-75.

[2]黃桂林，胡明路.基于可拓學理論的裝配式住宅施工過程安全風險評價研究[J].工業安全與環保，2017，43（02）：33-38.

[3]李志勇，畢明皓，李俊榮.企業安全文化與HSE管理體系[J].中國安全科學學報，2013（01）：9-14，84.

[4]中國疾病預防控制中心.職業病危害因素分類目錄[OL].2012：03-11.

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[6]GB/T13861—09，生產過程危險和有害因素分類代碼[S].

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[9]楊瑞娟.基于LEC法的地鐵車站基坑明挖法施工風險識別與評估[J].中國設備工程，2018（11）：193-194.